楊金霞
[摘 要]作高既是學生必備的幾何作圖技能之一,也為后面學習深層次的幾何知識奠定基礎。正確、熟練畫高對幾何技能的提高有著舉足輕重的作用,但要想正確畫出高,必須站在一定的認知高度,依賴一定的理論基礎。
[關鍵詞]高;垂線段;距離;技能
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2018)32-0019-02
作高這個內容一直是教學的難點。對于學生來說,在水平底邊上作高尚且簡單,但只要底邊的相對位置發生偏轉,就會束手無策。
教材中對一些簡單幾何圖形的高是這樣定義的:
平行四邊形:一條邊上的一點到對邊的垂線段;
梯形:上底一個頂點到對邊的垂線段(其實梯形上底任一點到下底的垂線段都可以作為梯形的高);
三角形:一個頂點到對邊的垂線段。
提煉出高的本質:相當于從直線外一點畫已知直線的垂線段——這就是畫高的“根本”。
從定義來看,畫高其實很簡單,學生出錯的原因是什么?
在圖4中,作三角形指定底上的高,與過定點A作已知直線的垂線段,思維過程與操作程序完全一致。但是,對于學生來說,作三角形的高難得多。有兩個原因:一是作三角形指定底上的高會在視覺上受到無關邊的干擾;二是學生不能透過表象看到幾何本質。因此,“排除視覺干擾”和“抽象表征看透本質”是教學的切入點,具體從以下三方面入手。
一、追根溯源找垂直
學生學習新概念時,既要憑借經驗,又要防止經驗干擾。如“垂直”概念會受到“豎直”經驗的沖擊,而高的本質特征就是垂直,因此作高時,要排除“豎直”的影響,畫垂線是關鍵。
教學“畫垂線”時,“垂線段”的概念是觀察圖示(如圖2)得出的,通過測量比較,發現垂直線段最短,且僅有一條,于是將垂線段的長度定義為距離。僅是這樣,遠沒有達到依靠大量表征得出概念的目的。
教師可以設置如圖3所示的情境:測量小樹到馬路的距離。通過實踐操作,學生能夠感知垂線段最短,且只有唯一一條。這時,教師再給出大量相關的材料,如修水渠、鋪煤氣管道等,并抽象出點和直線。這樣,不僅加深了學生對垂線段的理解,更為學生畫高打好了理論基礎。
高的本質——“垂線段”已經得到鞏固,那么對于垂線段的感知材料,就可以突破點與線的局限,擴展到三角形中,如:有一塊三角形草坪,欲從草坪內的點A到對邊鋪一條石路,怎么鋪才能距離最短?這樣的問題,借用了垂線段的軀殼,而且弱化了三角形無關邊的干擾,實質上已經潛移默化地注入了三角形的高的“魂”。
二、會認到會畫,更上一層樓
兒童與成人的幾何觀不同,他們不是以嚴謹理性的定理公式作為依托,而是以感性直覺為憑仗,所以他們空間觀念的形成必須通過作畫這種體驗性的活動來實現。對于高,教師最好不要直接給出呆板的文字定義,而是滲透靈活的操作經驗,利用豐富多彩的操作,使學生體驗高的表征,理解其本質。
例如,設置將任意三角形剪切成兩個直角三角形的活動,將平行四邊形割補成長方形的活動,等等,促進學生體驗三角形高的本質。這樣,學生在觀察、折疊、剪切、描述的活動中,逐步完成“點到對邊”線段經驗的積累,然后再在圖5中的線段對比中抽象出高的概念。
由于理解垂直概念時容易受到“豎直”經驗的干擾,畫髙時會受到鄰邊的視覺影響,教師在教學中,必須將“豎直”經驗的干擾因素從垂直概念中清掉。在高的概念建立之后引導學生動手操作,可以達到強化和修正的目的。
例如,在教學完平行四邊形的高后,可以設置“找髙”的變式練習(如圖7)。學生通過觀察辨析,認識到“垂直”與“豎直”的區別。
三、透視本質,熟練技能
畫髙的本質是畫垂線段,畫垂線段的現實價值則是實現“距離最短”。因此,學習畫高,機械刻板的重復訓練毫無意義,探尋根源才是首要任務。
如,教學了平行四邊形的高之后,可設置童話情境(如圖8):一只小蝌蚪想從點A游到平行四邊形水池的對面,請幫它設計一條最近的出行路線。此時學生會有兩種畫法:一種是鉛垂線畫法,一種是傾斜畫法。對于鉛垂線畫法,教師可以追問:“為何垂直距離最短?”并指出“垂線段在這里就是高”。對于傾斜畫法,教師要及時指出:無論往哪個方向畫髙,都歸一于“過直線外一點畫已知直線的垂線段”。
畫高技能訓練可以從兩方面入手:
第一,在理解中操作,在操作中驗證理解。如,在學生畫髙前,需確定高的大致位置,尤其是對于易受無關邊干擾的地方,“指一指再畫”能起到很好的排除干擾作用。
第二,提高執行力。畫高技能作為一種“肢體動作”,必然會有固定的操作程序,如三角板的放置問題。在學生已經理解畫高原理之后,教師要先教授規范動作,再讓學生進行機械性訓練,使學生熟悉各種情況下的高的畫法。
綜上所述,要解決畫高難的問題,不能只從操作技術上找原因,更重要的是從高的本質上著眼,整體系統地看待問題,引導學生在體驗、理解與操作多重訓練中不斷提高。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 韓寶蓮.智慧教學,提升學生素養——以《三角形的高》為例[J].華夏教師,2017(18):83-84.
[2] 費嶺峰,胡慧良.概念建構:一個表象建立和豐富的過程——“三角形的高”教學引發的思考[J].教學與管理,2012(14):35-37.
(責編 童 夏)